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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023170080
(43)【公開日】2023-12-01
(54)【発明の名称】能動型騒音制御システム
(51)【国際特許分類】
G10K 11/178 20060101AFI20231124BHJP
H04R 1/02 20060101ALI20231124BHJP
【ＦＩ】
G10K11/178 140
H04R1/02 102B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022081550
(22)【出願日】2022-05-18
(71)【出願人】
【識別番号】000010098
【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099748
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 克志
(74)【代理人】
【識別番号】100103171
【弁理士】
【氏名又は名称】雨貝 正彦
(74)【代理人】
【識別番号】100105784
【弁理士】
【氏名又は名称】橘 和之
(74)【代理人】
【識別番号】100098497
【弁理士】
【氏名又は名称】片寄 恭三
(72)【発明者】
【氏名】田地 良輔
(72)【発明者】
【氏名】丹野 慶太
【テーマコード（参考）】
5D017
5D061
【Ｆターム（参考）】
5D017AE18
5D061FF02
(57)【要約】
【課題】簡易な構成で複数のエラーマイクを用いて騒音をキャンセルできる「能動型騒音制御システム」を提供する。
【解決手段】左席左マイク１６の出力と左席右マイク１７の出力を加算してエラー信号Eを生成するエラー加算器１８２、参照信号Rとエラー信号Eを用いた適応動作を行って参照信号Rから騒音キャンセル音LCを生成する適応フィルタ１８３、左席左スピーカ１２に出力する騒音キャンセル音LCのゲインを調整する左チャネルゲイン調整部１８４、左席右スピーカ１３に出力する騒音キャンセル音LCのゲインを調整する右チャネルゲイン調整部１８６を設ける。左チャネルゲイン調整部１８４のゲインG_Lと右チャネルゲイン調整部１８６のゲインG_Rの比G_L/G_Rは、左席左マイク１６に伝わる騒音の大きさM_Lと左席右マイク１７の出力に伝わる騒音の大きさM_Rの比M_L/M_Rと一致させる。
【選択図】図３
【解決手段】左席左マイク１６の出力と左席右マイク１７の出力を加算してエラー信号Eを生成するエラー加算器１８２、参照信号Rとエラー信号Eを用いた適応動作を行って参照信号Rから騒音キャンセル音LCを生成する適応フィルタ１８３、左席左スピーカ１２に出力する騒音キャンセル音LCのゲインを調整する左チャネルゲイン調整部１８４、左席右スピーカ１３に出力する騒音キャンセル音LCのゲインを調整する右チャネルゲイン調整部１８６を設ける。左チャネルゲイン調整部１８４のゲインG_Lと右チャネルゲイン調整部１８６のゲインG_Rの比G_L/G_Rは、左席左マイク１６に伝わる騒音の大きさM_Lと左席右マイク１７の出力に伝わる騒音の大きさM_Rの比M_L/M_Rと一致させる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
騒音を低減する能動型騒音制御システムであって、
ユーザに対して第１の方向側に偏った位置に配置されたマイクである第１マイクと、
ユーザに対して第２の方向側に偏った位置に配置されたマイクである第２マイクと、
前記第１マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射するスピーカである第１スピーカと、
前記第２マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射するスピーカである第２スピーカと、
前記第１マイクの出力と前記第２マイクの出力を加算して加算信号を生成するエラー信号生成手段と、
前記騒音と相関のある信号を参照信号とし、前記加算信号をエラーとして、当該エラーを最小化する適応動作を行って、前記第１スピーカと前記第２スピーカに出力される騒音キャンセル音を生成する適応フィルタと、
前記第１スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第１騒音キャンセル音の大きさと、前記第２スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第２騒音キャンセル音の大きさとの比の調整を行うゲイン調整手段とを有し、
前記ゲイン調整手段は、前記第１騒音キャンセル音の大きさに対する前記第２騒音キャンセル音の大きさの比が、前記騒音の騒音源から前記第１マイクに伝わる騒音の大きさに対する、前記騒音の騒音源から前記第２マイクに伝わる騒音の大きさの比と整合するように前記調整を行うことを特徴とする能動型騒音制御システム。
ユーザに対して第１の方向側に偏った位置に配置されたマイクである第１マイクと、
ユーザに対して第２の方向側に偏った位置に配置されたマイクである第２マイクと、
前記第１マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射するスピーカである第１スピーカと、
前記第２マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射するスピーカである第２スピーカと、
前記第１マイクの出力と前記第２マイクの出力を加算して加算信号を生成するエラー信号生成手段と、
前記騒音と相関のある信号を参照信号とし、前記加算信号をエラーとして、当該エラーを最小化する適応動作を行って、前記第１スピーカと前記第２スピーカに出力される騒音キャンセル音を生成する適応フィルタと、
前記第１スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第１騒音キャンセル音の大きさと、前記第２スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第２騒音キャンセル音の大きさとの比の調整を行うゲイン調整手段とを有し、
前記ゲイン調整手段は、前記第１騒音キャンセル音の大きさに対する前記第２騒音キャンセル音の大きさの比が、前記騒音の騒音源から前記第１マイクに伝わる騒音の大きさに対する、前記騒音の騒音源から前記第２マイクに伝わる騒音の大きさの比と整合するように前記調整を行うことを特徴とする能動型騒音制御システム。
【請求項2】
騒音を低減する能動型騒音制御システムであって、
ユーザに対して第１の方向側に偏った位置に配置されたマイクである第１マイクと、
ユーザに対して第２の方向側に偏った位置に配置されたマイクである第２マイクと、
前記第１マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射するスピーカである第１スピーカと、
前記第２マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射するスピーカである第２スピーカと、
前記第１マイクの出力と前記第２マイクの出力を加算して加算信号を生成するエラー信号生成手段と、
前記騒音と相関のある信号を参照信号とし、前記加算信号をエラーとして、当該エラーを最小化する適応動作を行って、前記第１スピーカと前記第２スピーカに出力される騒音キャンセル音を生成する適応フィルタと、
前記第１スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第１騒音キャンセル音と前記第２スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第２騒音キャンセル音との間の遅延時間の調整を行う遅延調整手段とを有し、
前記遅延調整手段は、前記第１騒音キャンセル音に対する前記第２騒音キャンセル音の遅延時間が、前記騒音の騒音源から前記第１マイクに伝わる騒音に対する、前記騒音の騒音源から前記第２マイクに伝わる騒音の遅延時間と整合するように前記調整を行うことを特徴とする能動型騒音制御システム。
ユーザに対して第１の方向側に偏った位置に配置されたマイクである第１マイクと、
ユーザに対して第２の方向側に偏った位置に配置されたマイクである第２マイクと、
前記第１マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射するスピーカである第１スピーカと、
前記第２マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射するスピーカである第２スピーカと、
前記第１マイクの出力と前記第２マイクの出力を加算して加算信号を生成するエラー信号生成手段と、
前記騒音と相関のある信号を参照信号とし、前記加算信号をエラーとして、当該エラーを最小化する適応動作を行って、前記第１スピーカと前記第２スピーカに出力される騒音キャンセル音を生成する適応フィルタと、
前記第１スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第１騒音キャンセル音と前記第２スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第２騒音キャンセル音との間の遅延時間の調整を行う遅延調整手段とを有し、
前記遅延調整手段は、前記第１騒音キャンセル音に対する前記第２騒音キャンセル音の遅延時間が、前記騒音の騒音源から前記第１マイクに伝わる騒音に対する、前記騒音の騒音源から前記第２マイクに伝わる騒音の遅延時間と整合するように前記調整を行うことを特徴とする能動型騒音制御システム。
【請求項3】
請求項２記載の能動型騒音制御システムであって、
前記第１スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第１騒音キャンセル音の大きさと、前記第２スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第２騒音キャンセル音の大きさとの比の調整を行うゲイン調整手段とを有し、
前記ゲイン調整手段は、前記第１騒音キャンセル音の大きさに対する前記第２騒音キャンセル音の大きさの比が、前記騒音の騒音源から前記第１マイクに伝わる騒音の大きさに対する、前記騒音の騒音源から前記第２マイクに伝わる騒音の大きさの比と整合するように前記調整を行うことを特徴とする能動型騒音制御システム。
前記第１スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第１騒音キャンセル音の大きさと、前記第２スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第２騒音キャンセル音の大きさとの比の調整を行うゲイン調整手段とを有し、
前記ゲイン調整手段は、前記第１騒音キャンセル音の大きさに対する前記第２騒音キャンセル音の大きさの比が、前記騒音の騒音源から前記第１マイクに伝わる騒音の大きさに対する、前記騒音の騒音源から前記第２マイクに伝わる騒音の大きさの比と整合するように前記調整を行うことを特徴とする能動型騒音制御システム。
【請求項4】
請求項１、２または３記載の能動型騒音制御システムであって、
前記ユーザの左耳近くの位置と右耳近くの位置とのうちの一方の位置を第１位置、他方の位置を第２位置として、前記第１マイクは、前記第１位置に配置され、前記前記第２マイクは、前記第２位置に配置されていることを特徴とする能動型騒音制御システム。
前記ユーザの左耳近くの位置と右耳近くの位置とのうちの一方の位置を第１位置、他方の位置を第２位置として、前記第１マイクは、前記第１位置に配置され、前記前記第２マイクは、前記第２位置に配置されていることを特徴とする能動型騒音制御システム。
【請求項5】
請求項４記載の能動型騒音制御システムであって、
自動車の左席と右席のうちの一方を第１席とし他方を第２席として、前記ユーザは前記第１席に着座したユーザであり、
前記騒音は前記第２席近くのスピーカから当該第２席の着座者に向けて出力された音であることを特徴とする能動型騒音制御システム。
自動車の左席と右席のうちの一方を第１席とし他方を第２席として、前記ユーザは前記第１席に着座したユーザであり、
前記騒音は前記第２席近くのスピーカから当該第２席の着座者に向けて出力された音であることを特徴とする能動型騒音制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、騒音を打ち消す騒音キャンセル音を放射することにより騒音を低減する能動型騒音制御(ANC;Active Noise Control）の技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
能動型騒音制御の技術としては、図５に示す能動型騒音制御システムのように、第１エリアのユーザ用の音源装置５１から第１エリアのユーザ用のスピーカ５２に出力されている音楽などの音声を、第２エリアのユーザにとっての騒音として、適応フィルタ５３を用いて生成した騒音キャンセル音を第２エリアのスピーカ５４から放射する能動型騒音制御システムが知られている（たとえば、特許文献１）。
【0003】
この能動型騒音制御システムにおいて、適応フィルタ５３は、第２エリアに配置したエラーマイク５５の出力をエラーとして、第２エリアのスピーカ５４からエラーマイク５５までの伝達関数C(z)として推定される伝達関数C^(z)を設定した推定フィルタ５６の出力をフィルタード参照信号として、係数更新部５３２がLMSアルゴリズムを行うFiltered-X LMSアルゴリズムによって、音源装置５１の出力から騒音キャンセル音を生成する可変フィルタ５３１のタップ係数を、エラーが最小となるように更新している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０-１６３０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
自動車の各席において、各席のユーザが当該席用に設けられた左右のスピーカを用いて音楽を聴取するシステムに、図５に示した能動型騒音制御システムを適用し、各ユーザに対して、他のユーザが聴いている音楽を騒音としてキャンセルする場合を考える。
この場合、各ユーザの左耳と右耳のそれぞれに対して、他のユーザが聴いている音楽をキャンセルできるように、ユーザの左耳の位置と右耳の位置に配置した左右のエラーマイクと、当該ユーザの席用の左右のスピーカの組み合わせの各々に対応する適応フィルタを設け、左右のスピーカから、対応する適応フィルタで生成した騒音キャンセル音を出力することにより、ユーザの左耳の位置と右耳のそれぞれについて騒音のキャンセルを行うことが好ましい。
この場合、各ユーザの左耳と右耳のそれぞれに対して、他のユーザが聴いている音楽をキャンセルできるように、ユーザの左耳の位置と右耳の位置に配置した左右のエラーマイクと、当該ユーザの席用の左右のスピーカの組み合わせの各々に対応する適応フィルタを設け、左右のスピーカから、対応する適応フィルタで生成した騒音キャンセル音を出力することにより、ユーザの左耳の位置と右耳のそれぞれについて騒音のキャンセルを行うことが好ましい。
【0006】
しかし、このようにすると、適応フィルタの数が多くなり、その規模や処理負荷が過大となってしまうことがある。
そこで、左右のエラーマイクの出力音声を合成してモノラル音声とし、このモノラル音声を単一のエラーマイクの出力として１つの適応フィルタで生成した騒音キャンセル音を、左右のスピーカから出力する騒音キャンセル音として共用することにより、適応フィルタの数を減らすことが考えられる。しかし、このようにすると、左右のスピーカから同じ騒音キャンセル音が出力されることになるため、騒音源である他のユーザのスピーカから、左右のエラーマイク（ユーザの左右の耳）までのゲインや遅延時間等の伝達関数に比較的大きな差がある場合には、他のユーザのスピーカの出力音である騒音を、適正に、キャンセルできなくなる。
そこで、左右のエラーマイクの出力音声を合成してモノラル音声とし、このモノラル音声を単一のエラーマイクの出力として１つの適応フィルタで生成した騒音キャンセル音を、左右のスピーカから出力する騒音キャンセル音として共用することにより、適応フィルタの数を減らすことが考えられる。しかし、このようにすると、左右のスピーカから同じ騒音キャンセル音が出力されることになるため、騒音源である他のユーザのスピーカから、左右のエラーマイク（ユーザの左右の耳）までのゲインや遅延時間等の伝達関数に比較的大きな差がある場合には、他のユーザのスピーカの出力音である騒音を、適正に、キャンセルできなくなる。
【0007】
そこで、本発明は、複数のエラーマイクを備えた能動型騒音制御システムにおいて、比較的簡易な構成によって、騒音源から各エラーマイクまでの伝達関数に比較的大きな差がある場合にも騒音を良好にキャンセルすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題達成のために、本発明は、騒音を低減する能動型騒音制御システムに、ユーザに対して第１の方向側に偏った位置に配置されたマイクである第１マイクと、ユーザに対して第２の方向側に偏った位置に配置されたマイクである第２マイクと、前記第１マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射するスピーカである第１スピーカと、前記第２マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射するスピーカである第２スピーカと、前記第１マイクの出力と前記第２マイクの出力を加算して加算信号を生成するエラー信号生成手段と、前記騒音と相関のある信号を参照信号とし、前記加算信号をエラーとして、当該エラーを最小化する適応動作を行って、前記第１スピーカと前記第２スピーカに出力される騒音キャンセル音を生成する適応フィルタと、前記第１スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第１騒音キャンセル音の大きさと、前記第２スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第２騒音キャンセル音の大きさとの比の調整を行うゲイン調整手段とを備えたものである。ここで、前記ゲイン調整手段は、前記第１騒音キャンセル音の大きさに対する前記第２騒音キャンセル音の大きさの比が、前記騒音の騒音源から前記第１マイクに伝わる騒音の大きさに対する、前記騒音の騒音源から前記第２マイクに伝わる騒音の大きさの比と整合するように前記調整を行う。
【0009】
ここで、このような能動型騒音制御システムには、前記ゲイン調整手段に代えて、もしくは、前記ゲイン調整手段と共に、前記第１スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第１騒音キャンセル音と前記第２スピーカに出力される前記騒音キャンセル音である第２騒音キャンセル音との間の遅延時間の調整を行う遅延調整手段を設けてもよい。ここで、前記遅延調整手段は、前記第１騒音キャンセル音に対する前記第２騒音キャンセル音の遅延時間が、前記騒音の騒音源から前記第１マイクに伝わる騒音に対する、前記騒音の騒音源から前記第２マイクに伝わる騒音の遅延時間と整合するように前記調整を行う。
【0010】
また、以上の能動型騒音制御システムは、前記ユーザの左耳近くの位置と右耳近くの位置とのうちの一方の位置を第１位置、他方の位置を第２位置として、前記第１マイクを、前記第１位置に配置し、前記前記第２マイクを、前記第２位置に配置してもよい。
また、この場合には、自動車の左席と右席のうちの一方を第１席とし他方を第２席として、前記ユーザを前記第１席に着座したユーザとし、前記騒音を前記第２席近くのスピーカから当該第２席の着座者に向けて出力された音としてもよい。
このような能動型騒音制御システムによれば、騒音源から第１マイクと第２マイクまでの騒音のゲインや遅延時間の関係に整合するゲインや遅延時間の関係を、第１マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射する第１スピーカと第２マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射する第２スピーカとから出力する騒音キャンセル音の間に付与することができるので、当該騒音のゲインや遅延時間の差が比較的大きい場合にも、第１マイクと第２マイクの出力を加算した加算信号をエラーとする適応フィルタを用いつつ、騒音を良好にキャンセルすることができる。
また、この場合には、自動車の左席と右席のうちの一方を第１席とし他方を第２席として、前記ユーザを前記第１席に着座したユーザとし、前記騒音を前記第２席近くのスピーカから当該第２席の着座者に向けて出力された音としてもよい。
このような能動型騒音制御システムによれば、騒音源から第１マイクと第２マイクまでの騒音のゲインや遅延時間の関係に整合するゲインや遅延時間の関係を、第１マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射する第１スピーカと第２マイクが配置された位置周辺に向けて音を放射する第２スピーカとから出力する騒音キャンセル音の間に付与することができるので、当該騒音のゲインや遅延時間の差が比較的大きい場合にも、第１マイクと第２マイクの出力を加算した加算信号をエラーとする適応フィルタを用いつつ、騒音を良好にキャンセルすることができる。
【発明の効果】
【0011】
以上のように、本発明によれば、複数のエラーマイクを備えた能動型騒音制御システムにおいて、比較的簡易な構成によって、騒音源から各エラーマイクまでの伝達関数に比較的大きな差がある場合にも騒音を良好にキャンセルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態に係る、マイクとスピーカの配置を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施形態に係る左席キャンセル音生成部の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施形態に係るゲインと遅延時間の設定法を示すブロック図である。
【図5】公知の能動型騒音制御システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について、自動車の左前席と右前席のユーザが、それぞれ、当該席用に設けられた左右のスピーカを用いて音楽を聴取するシステムへの適用を例にとり説明する。
図１に、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。
図示するように、車載システムは、車室内の左前席のユーザ用の音源装置である左席音源装置１１、左前席のユーザ用の左チャネルのスピーカである左席左スピーカ１２、左前席のユーザ用の右チャネルのスピーカである左席右スピーカ１３、左席左チャネル加算器１４、左席右チャネル加算器１５、左席左マイク１６、左席右マイク１７、左席キャンセル音生成部１８を備えている。
図１に、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。
図示するように、車載システムは、車室内の左前席のユーザ用の音源装置である左席音源装置１１、左前席のユーザ用の左チャネルのスピーカである左席左スピーカ１２、左前席のユーザ用の右チャネルのスピーカである左席右スピーカ１３、左席左チャネル加算器１４、左席右チャネル加算器１５、左席左マイク１６、左席右マイク１７、左席キャンセル音生成部１８を備えている。
【0014】
また、車載システムは、車室内の右前席のユーザ用の右席音源装置２１、右前席のユーザ用の左チャネルのスピーカである右席左スピーカ２２、右前席のユーザ用の右チャネルのスピーカである右席右スピーカ２３、右席左チャネル加算器２４、右席右チャネル加算器２５、右席左マイク２６、右席右マイク２７、右席キャンセル音生成部２８を備えている。
【0015】
ここで、図２ａ、ｂに示すように、左席左スピーカ１２は左前席の当該席に着座したユーザの頭部の左側となる位置に配置され、左席右スピーカ１３は左前席の当該席に着座したユーザの頭部の右側となる位置に配置される。また、左席左マイク１６は左前席の当該席に着座したユーザの頭部の左側となる位置に配置され、左席右マイク１７は左前席の当該席に着座したユーザの頭部の右側となる位置に配置される。
【0016】
また、右席左スピーカ２２は右前席の当該席に着座したユーザの頭部の左側となる位置に配置され、右席右スピーカ２３は右前席の当該席に着座したユーザの頭部の右側となる位置に配置される。また、右席左マイク２６は右前席の当該席に着座したユーザの頭部の左側となる位置に配置され、右席右マイク２７は右前席の当該席に着座したユーザの頭部の右側となる位置に配置される。
【0017】
図１に戻り、左席音源装置１１は音楽等の左チャネルオーディオLA_Lと右チャネルオーディオLA_Rを出力し、左チャネルオーディオLA_Lは左席左チャネル加算器１４で左席キャンセル音生成部１８が出力する左席左チャネルキャンセル音LC_Lと加算され、左席左スピーカ１２に出力され、右チャネルオーディオLA_Rは左席右チャネル加算器１５で左席キャンセル音生成部１８が出力する左席右チャネルキャンセル音LC_Rと加算され、左席右スピーカ１３に出力される。
【0018】
右席音源装置２１は音楽等の左チャネルオーディオRA_Lと右チャネルオーディオRA_Rを出力し、左チャネルオーディRA_Lは右席左チャネル加算器２４で右席キャンセル音生成部２８が出力する右席左チャネルキャンセル音RC_Lと加算され、右席左スピーカ２２に出力され、右チャネルオーディオRA_Rは右席右チャネル加算器２５で右席キャンセル音生成部２８が出力する右席右チャネルキャンセル音RC_Rと加算され、右席右スピーカ２３に出力される。
【0019】
そして、左席キャンセル音生成部１８は、右席左スピーカ２２と右席右スピーカ２３から出力される、右席音源装置２１の左チャネルオーディオRA_Lと右チャネルオーディオRA_Rを騒音として、右方向から伝搬してくることとなる当該騒音をキャンセルする左席左チャネルキャンセル音LC_Lと左席右チャネルキャンセル音LC_Rを、左席左マイク１６の出力LM_Lと左席右マイク１７の出力LM_Rとをエラーとして用いて生成する。
【0020】
また、右席キャンセル音生成部２８は、左席左スピーカ１２と左席右スピーカ１３から出力される、左席音源装置１１の左チャネルオーディオLA_Lと右チャネルオーディオLA_Rを騒音として、左方向から伝搬してくることとなる当該騒音をキャンセルする右席左チャネルキャンセル音RC_Lと右席右チャネルキャンセル音RC_Rを、右席左マイク２６の出力RM_Lと右席右マイク２７の出力RM_Rとをエラーとして用いて生成する。
【0021】
以下、左席キャンセル音生成部１８について説明する。
図３に、左席キャンセル音生成部１８の構成を示す。
図示するように、左席キャンセル音生成部１８は、右席音源装置２１の左チャネルオーディオRA_Lと右チャネルオーディオRA_Rを加算して参照信号Rを生成する参照信号加算器１８１、左席左マイク１６の出力LM_Lと左席右マイク１７の出力LM_Rを加算してエラー信号Eを生成するエラー加算器１８２、参照信号Rとエラー信号Eを用いた適応動作を行って参照信号Rから騒音キャンセル音LCを生成する適応フィルタ１８３、左チャネルゲイン調整部１８４、左チャネル遅延部１８５、右チャネルゲイン調整部１８６、右チャネル遅延部１８７を備えている。
図３に、左席キャンセル音生成部１８の構成を示す。
図示するように、左席キャンセル音生成部１８は、右席音源装置２１の左チャネルオーディオRA_Lと右チャネルオーディオRA_Rを加算して参照信号Rを生成する参照信号加算器１８１、左席左マイク１６の出力LM_Lと左席右マイク１７の出力LM_Rを加算してエラー信号Eを生成するエラー加算器１８２、参照信号Rとエラー信号Eを用いた適応動作を行って参照信号Rから騒音キャンセル音LCを生成する適応フィルタ１８３、左チャネルゲイン調整部１８４、左チャネル遅延部１８５、右チャネルゲイン調整部１８６、右チャネル遅延部１８７を備えている。
【0022】
適応フィルタ１８３は、適応フィルタ１８３の出力からエラー加算器１８２の出力までの伝達関数C(z)として推定される伝達関数C^(z)を設定した推定フィルタ１８３１と、係数更新部１８３２と、可変フィルタ１８３３を備えている。
参照信号加算器１８１が出力する参照信号Rは、推定フィルタ１８３１と可変フィルタ１８３３の入力となり、係数更新部１８３２は、推定フィルタ１８３１の出力をフィルタード参照信号としてLMSアルゴリズムを行うFiltered-X LMSアルゴリズムによって、エラー加算器１８２が出力するエラー信号Eのパワーが最小化するように、可変フィルタ１８３３のタップ係数を更新することにより、可変フィルタ１８３３の伝達関数W(z)）を更新する。
参照信号加算器１８１が出力する参照信号Rは、推定フィルタ１８３１と可変フィルタ１８３３の入力となり、係数更新部１８３２は、推定フィルタ１８３１の出力をフィルタード参照信号としてLMSアルゴリズムを行うFiltered-X LMSアルゴリズムによって、エラー加算器１８２が出力するエラー信号Eのパワーが最小化するように、可変フィルタ１８３３のタップ係数を更新することにより、可変フィルタ１８３３の伝達関数W(z)）を更新する。
【0023】
そして、可変フィルタ１８３３の出力が騒音キャンセル音LCとして適応フィルタ１８３から出力される。
可変フィルタ１８３３の出力する騒音キャンセル音LCは、左チャネルゲイン調整部１８４において、予め設定されているゲインG_Lで大きさが調整された後、左チャネル遅延部１８５において、予め設定されている遅延時間Z_L分遅延されて、左席左チャネルキャンセル音LC_Lとして、左席左チャネル加算器１４を介して左席左スピーカ１２に出力される。
可変フィルタ１８３３の出力する騒音キャンセル音LCは、左チャネルゲイン調整部１８４において、予め設定されているゲインG_Lで大きさが調整された後、左チャネル遅延部１８５において、予め設定されている遅延時間Z_L分遅延されて、左席左チャネルキャンセル音LC_Lとして、左席左チャネル加算器１４を介して左席左スピーカ１２に出力される。
【0024】
また、可変フィルタ１８３３の出力する騒音キャンセル音LCは、右チャネルゲイン調整部１８６において、予め設定されているゲインG_Rで大きさが調整された後、右チャネル遅延部１８７において、予め設定されている遅延時間Z_R分遅延されて、左席右チャネルキャンセル音LC_Rとして、左席右チャネル加算器１５を介して左席右スピーカ１３に出力される。
【0025】
ここで、左チャネルゲイン調整部１８４のゲインG_Lと右チャネルゲイン調整部１８６のゲインG_Rは、ゲインの比G_L/G_Rが、騒音源から左席左マイク１６の出力LM_Lに伝わる騒音の大きさM_Lと騒音源から左席右マイク１７の出力LM_Rに伝わる騒音の大きさM_Rの比M_L/M_Rと一致するように設定する。
【0026】
また、左チャネル遅延部１８５の遅延時間Z_Lと右チャネル遅延部１８７の遅延時間Z_Rは、遅延時間の差Z_L-Z_Rが、騒音源から左席左マイク１６の出力LM_Lまでの騒音の遅延時間d_Lと騒音源から左席右マイク１７の出力LM_Rまでの騒音の遅延時間d_Rとの差d_L-d_Rに一致するように設定する。
【0027】
ここで、左席キャンセル音生成部１８がキャンセルする騒音の騒音源は右席左スピーカ２２と右席右スピーカ２３となるので、左チャネルゲイン調整部１８４のゲインG_Lと右チャネルゲイン調整部１８６のゲインG_Rと左チャネル遅延部１８５の遅延時間Z_Lと右チャネル遅延部１８７の遅延時間Z_Rは、たとえば、予め、次のように設定することができる。
【0028】
すなわち、右席左スピーカ２２と右席右スピーカ２３の双方、もしくは、右席左スピーカ２２と右席右スピーカ２３の中央の位置に配置した計測用スピーカからテスト音を出力する。
そして、出力したテスト音が、左席左マイク１６の出力LM_Lに伝わる大きさM_Lと左席右マイク１７の出力LM_Rに伝わる大きさM_Rを求め、求めたM_L/M_RにG_L/G_Rが一致するように左チャネルゲイン調整部１８４のゲインG_Lと右チャネルゲイン調整部１８６のゲインG_Rを設定する。
そして、出力したテスト音が、左席左マイク１６の出力LM_Lに伝わる大きさM_Lと左席右マイク１７の出力LM_Rに伝わる大きさM_Rを求め、求めたM_L/M_RにG_L/G_Rが一致するように左チャネルゲイン調整部１８４のゲインG_Lと右チャネルゲイン調整部１８６のゲインG_Rを設定する。
【0029】
また、出力したテスト音の、左席左マイク１６の出力LM_Lまでの遅延時間と左席右マイク１７の出力LM_Rまでの遅延時間の差d_L-d_Rを求め、求めたd_L-d_RにZ_L-Z_Rが一致するように左チャネル遅延部１８５の遅延時間Z_Lと右チャネル遅延部１８７の遅延時間Z_Rを設定する。
【0030】
より具体的には、たとえば、出力したテスト音に対して得られた左席左マイク１６の出力LM_Lと左席右マイク１７の出力LM_Rの波形が図４に示すものであった場合には、最初に左席左マイク１６の出力LM_Lに現れるピークの大きさをM_Lとし、最初に右席左マイク２６の出力LM_Rに現れるピークの大きさをM_Rとして、M_L/M_RにG_L/G_Rが一致するように左チャネルゲイン調整部１８４のゲインG_Lと右チャネルゲイン調整部１８６のゲインG_Rを設定する。
【0031】
また、最初に左席左マイク１６の出力LM_Lに最初に現れるピークに対する、最初に右席左マイク２６の出力LM_Rに最初に現れるピークの遅延をd_L-d_Rとして、d_L-d_RとZ_L-Z_Rが一致するように左チャネル遅延部１８５の遅延時間Z_Lと右チャネル遅延部１８７の遅延時間Z_Rを設定する。
【0032】
ここで、d_L-d_Rが正である場合には、Z_L=d_L-d_R、Z_R＝0としてもよい。また、この場合には、右チャネル遅延部１８７を省略してよい。また、d_L-d_Rが負である場合には、Z_L=0、Z_R＝-（d_L-d_R）としてもよい。また、この場合には、左チャネル遅延部１８５を省略してよい
以上、左席キャンセル音生成部１８について説明した。
以上、左席キャンセル音生成部１８について説明した。
【0033】
このような左席キャンセル音生成部１８によれば、騒音源から左席左マイク１６の出力LM_Lや左席右マイク１７の出力LM_Rまでの騒音のゲインや遅延時間の関係に整合するゲインや遅延時間の関係を、左席左スピーカ１２から出力する左席左チャネルキャンセル音LC_Lと左席右スピーカ１３から出力する左席右チャネルキャンセル音LC_Rとの間に付与することができるので、当該騒音のゲインや遅延時間の差が比較的大きい場合にも、左席左マイク１６の出力LM_Lと左席右マイク１７の出力LM_Rを加算した加算信号をエラーとする適応フィルタ１８３を用いつつ、騒音を良好にキャンセルすることができる。
【0034】
次に、右席キャンセル音生成部２８は、以上の左席キャンセル音生成部１８の説明において、左席と右席とを入れ替えたものとなる。
以上、本発明の実施形態について説明した。
また、以上では、自動車の左前席と右前席のユーザが、それぞれ、当該席用に設けられた左右のスピーカを用いて音楽を聴取するシステムへの適用について説明したが、左前席と右前席との組み合わせ以外の席の組み合わせについても本実施形態は同様に適用できる。また、この場合において、各席は自動車車内の席でなくてもよい。
以上、本発明の実施形態について説明した。
また、以上では、自動車の左前席と右前席のユーザが、それぞれ、当該席用に設けられた左右のスピーカを用いて音楽を聴取するシステムへの適用について説明したが、左前席と右前席との組み合わせ以外の席の組み合わせについても本実施形態は同様に適用できる。また、この場合において、各席は自動車車内の席でなくてもよい。
【符号の説明】
【0035】
１１…左席音源装置、１２…左席左スピーカ、１３…左席右スピーカ、１４…左席左チャネル加算器、１５…左席右チャネル加算器、１６…左席左マイク、１７…左席右マイク、１８…左席キャンセル音生成部、２１…右席音源装置、２２…右席左スピーカ、２３…右席右スピーカ、２４…右席左チャネル加算器、２５…右席右チャネル加算器、２６…右席左マイク、２７…右席右マイク、２８…右席キャンセル音生成部、１８１…参照信号加算器、１８２…エラー加算器、１８３…適応フィルタ、１８４…左チャネルゲイン調整部、１８５…左チャネル遅延部、１８６…右チャネルゲイン調整部、１８７…右チャネル遅延部、１８３１…推定フィルタ、１８３２…係数更新部、１８３３…可変フィルタ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
